DE69218343T2 - Recordable optical disc recorder - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Aufzeichnungsvorrichtung für beschreibbare optische Platten, die es ermöglicht, deren Hilfe beliebige Daten auf einer beschreibbaren optischen Platte durch Bestrahlen mit einem Licht- oder Laserstrahl aufzuzeichnen.The invention relates to a recording device for recordable optical disks, which makes it possible to record any data on a recordable optical disk by irradiating it with a light or laser beam.
Im Handel stehen jetzt optische Platten vom WORM-Typ (WORM = write once and read many) zur Verfügung (im folgenden kurz als beschreibbare Platten bezeichnet). Diese Platten, die die gleiche Größe haben wie beispielsweise eine sogenannte Compact Disc (CD) sind auf einer Oberfläche mit einem organischen Pigment beschichtet, so daß darauf durch Bestrahlen mit einem Laserstrahl beliebige Daten aufgezeichnet werden können. Die auf einer solchen optischen Platte aufgezeichneten Daten können mit einem normalen CD- Wiedergabegerät reproduziert werden, und die optische Platte kann zur Herstellung einer kleinen Anzahl von Compact Discs verwendet werden.WORM (write once and read many) type optical disks (hereinafter referred to as recordable disks) are now commercially available. These disks, which are the same size as a compact disk (CD), for example, have an organic pigment coated on one surface so that any data can be recorded on them by irradiating them with a laser beam. The data recorded on such an optical disk can be reproduced using a normal CD player, and the optical disk can be used to produce a small number of compact disks.
Bei beschreibbaren optischen Platten dieses Typs treten zwischen den von verschiedenen Herstellern aufgebrachten organischen Pigmenten kleine Empfindlichkeitsdifferenzen auf. Obwohl diese Empfindlichkeitsdifferenzen selbstverständlich in einem durch eine Spezifikation oder dgl. festgelegten zulässigen Bereich liegen, kann eine gegebene Kombination von Platte, Aufzeichnungsgerät und Wiedergabegerät dazu führen, daß die Platte nicht reproduzierbar ist.In recordable optical disks of this type, small differences in sensitivity occur between the organic pigments applied by different manufacturers. Although these differences in sensitivity are of course within an allowable range defined by a specification or the like, a given combination of disk, recording device and playback device can result in the disk not being reproducible.
Auf einer CD und einer CD-ROM (compact disc read-only memory) werden Signale mit einem Modulationssystem aufgezeichnet, das allgemein als EFM-(eight-to-fourteen-modulation)-System bezeichnet wird. Als Signale werden solche mit neun unterschiedlichen Längen von 3T bis 11T verwendet, wie dies in Fig. 1A der anliegenden Zeichnungen dargestellt ist. Wenn von einer Platte, auf der diese Signale in Zufallsverteilung aufgezeichnet sind, ein Hochfrequenzsignal reproduziert und dieses in einem Oszilloskop beobachtet wird, erhält man Augenmusterkurven, wie sie in Fig. 2A bis 2C der anliegenden Zeichnungen dargestellt sind. Durch Prüfen der Charakteristik (Asymmetrie) der Augenmusterkurve läßt sich der Zustand der Ausgangsleistung des Laserstrahls in Abhängigkeit von einem organischen Pigment erkennen. Fig. 2A bis 2C zeigen die Änderung der Charakteristik (Asymmetrie) eines reproduzierten Signals in Abhängigkeit von der Ausgangsleistung eines Laserstrahls und der Empfindlichkeit des organischen Pigments. Fig. 2A zeigt einen Zustand, bei dem die Empfindlichkeit des organischen Pigments gering ist und die Ausgangsleistung des Laserstrahls auf sogenannte Unterleistung gesetzt ist. Das Pit, das in diesem Fall auf der optischen Platte erzeugt wird, ist klein, und der Grad der unregelmäßigen Reflexion eines auftreffenden Laserstrahls an dem Pit ist gering, so daß der der Spiegelungspegel des auftreffenden Laserstrahls sich dem Zustand der Totalreflexion nähert. Die Charakteristik (Asymmetrie) des reproduzierten Signals nähert sich in diesem Fall der oberen Seite (Spiegelpegel). Fig. 2C zeigt einen Zustand, in dem das organische Pigment hohe Empfindlichkeit aufweist, und die Ausgangsleistung des Laserstrahls auf sogenannte Überleistung gesetzt ist. Die Fläche des auf der optischen Platte erzeugten Pits ist nun größer, und ein auftreffender Laserstrahl wird unregelmäßig reflektiert, so daß der Pegel des von dem reflektierten Laserstrahl reproduzierten Signals kleiner wird. Deshalb bewegt sich die Charakteristik (Asymmetrie) des Signals, das aus dem reflektierten Laserstrahl reproduziert wird, in Richtung auf die untere Seite.On a CD and a CD-ROM (compact disc read-only memory), signals are recorded by a modulation system generally called an EFM (eight-to-fourteen-modulation) system. The signals used are those of nine different lengths from 3T to 11T as shown in Fig. 1A of the accompanying drawings. When a high frequency signal is reproduced from a disk on which these signals are randomly recorded and the signal is observed with an oscilloscope, eye pattern curves as shown in Figs. 2A to 2C of the accompanying drawings are obtained. By examining the characteristic (asymmetry) of the eye pattern curve, the state of the output of the laser beam depending on an organic pigment can be known. Figs. 2A to 2C show the change in the characteristic (asymmetry) of a reproduced signal depending on the output of a laser beam and the sensitivity of the organic pigment. Fig. 2A shows a state where the sensitivity of the organic pigment is low and the output power of the laser beam is set to so-called underpower. The pit, which in this case is on the optical disk is small, and the degree of irregular reflection of an incident laser beam at the pit is small, so that the mirror level of the incident laser beam approaches the state of total reflection. The characteristic (asymmetry) of the reproduced signal in this case approaches the upper side (mirror level). Fig. 2C shows a state in which the organic pigment has high sensitivity and the output power of the laser beam is set to so-called overpower. The area of the pit created on the optical disk is now larger, and an incident laser beam is irregularly reflected, so that the level of the signal reproduced from the reflected laser beam becomes smaller. Therefore, the characteristic (asymmetry) of the signal reproduced from the reflected laser beam moves toward the lower side.
Wenn die Empfindlichkeit des organischen Pigments und die Leistung des Laserstrahls in eine geeignete Relation zueinander gesetzt werden, wie dies in Fig. 2B dargestellt ist, liegt die Charakteristik (Asymmetrie) des reproduzierten Signals im Zentrum der Signalamplitude angeordnet. Das Augenmuster, das für die Detektierung des Signals benutzt wird, wird kleiner, weil die Charakteristik (Asymmetrie) des reproduzierten Signals sich von dem Zentrum der Signalamplitude wegbewegt. Es ist dann nicht möglich, das Signal zu reproduzieren.When the sensitivity of the organic pigment and the power of the laser beam are appropriately related to each other as shown in Fig. 2B, the characteristic (asymmetry) of the reproduced signal is located at the center of the signal amplitude. The eye pattern used for detecting the signal becomes smaller because the characteristic (asymmetry) of the reproduced signal moves away from the center of the signal amplitude. It is then not possible to reproduce the signal.
Zur Lösung dieses Problems wurde vorgeschlagen, die Ausgangsleistung des Aufzeichnungslaserstrahls zu justieren, indem ein Signal identifiziert wird, das zuvor in einem auf einem Teil der Platte angeordneten Leistungssteuerbereich (PCA) probeweise aufgezeichnet wurde. Fig. 3 der anliegenden Zeichnungen zeigt eine schematische Darstellung der Oberfläche einer Platte D. Auf dieser Platte D ist, ähnlich wie bei der Compact Disc, ein Programmaufzeichnungsbereich Dp vorgesehen. Auf der Seite der inneren Peripherie des Programmaufzeichnungsbereichs Dp ist ein Einführbereich Di mit einer Inhaltstabelle TOC (TOC = table of contents) vorgesehen, in der die Spielzeitdaten des Programms oder ähnliche Daten aufgezeichnet sind. Auf der Seite der äußeren Peripherie des Programmaufzeichnungsbereichs Dp ist ein Ausführbereich Do vorgesehen.To solve this problem, it has been proposed to adjust the output power of the recording laser beam by identifying a signal that has been preliminarily recorded in a power control area (PCA) provided on a part of the disk. Fig. 3 of the accompanying drawings shows a schematic representation of the surface of a disk D. On this disk D, a program recording area Dp is provided, similar to the compact disc. On the inner periphery side of the program recording area Dp, a lead-in area Di is provided with a table of contents TOC (TOC = table of contents) in which the playing time data of the program or similar data is recorded. On the outer periphery side of the program recording area Dp, a lead-out area Do is provided.
Auf der Seite der inneren Peripherie des Einführbereichs Di ist außerdem ein Programmspeicherbereich PMA vorgesehen, in dem die Spielzeitdaten usw. der bis zur Beendigung der Aufzeichnung aller Programme aufgezeichneten Programme aufgezeichnet werden, sowie ein Leistungssteuerbereich PCA mit dessen Hilfe die Ausgangsleistung des Laserstrahls justiert werden kann, indem die Empfindlichkeit des organischen Pigments geprüft wird, mit dem die Platte D beschichtet ist. Vor Beginn der Aufzeichnung wird in dem Leistungssteuerbereich PCA ein beliebiges Signal (probeweise) aufgezeichnet, wobei man den Ausgangspegel des Laserstrahls sequentiell ändert. Sodann wird derjenige Ausgangspegel ermittelt, bei dem das reproduzierte Signal, das dem so aufgezeichneten Signal entspricht, eine bestimmte Charakteristik (Asymmetrie) besitzt, und die Ausgangsleistung des Laserstrahls wird auf den so ermittelten Ausgangspegel justiert.Also provided on the inner periphery side of the insertion section Di are a program storage area PMA in which the playing time data, etc. of the programs recorded until the completion of recording of all the programs are recorded, and a power control area PCA by means of which the output power of the laser beam can be adjusted by checking the sensitivity of the organic pigment coated on the disk D. Before starting recording, an arbitrary signal is recorded (trial) in the power control area PCA while sequentially changing the output level of the laser beam. Then, the output level at which the reproduced signal corresponding to the signal thus recorded has a certain characteristic (asymmetry), and the output power of the laser beam is adjusted to the output level thus determined.
Wenn die Ausgangsleistung des Laserstrahls durch das probeweise Aufzeichnen des beliebigen Signals in dem Leistungssteuerbereich PCA justiert ist, wird der so justierte Ausgangsleistungswert des Laserstrahls während der Aufzeichnung beibehalten. Wenn sich allerdings die Wellenlänge der Laserdiode, die den Laserstrahl emittiert, aufgrund von Temperaturänderungen oder dgl. während der Aufzeichnung ändert oder wenn die Empfindlichkeit des organischen Pigments an der inneren und äußeren Peripherie der optischen Platte unterschiedliche Werte hat, wird dieses früher vorgeschlagene Verfahren nutzlos.When the output power of the laser beam is adjusted by trial recording the arbitrary signal in the power control area PCA, the thus adjusted output power value of the laser beam is maintained during recording. However, when the wavelength of the laser diode emitting the laser beam changes due to temperature changes or the like during recording or when the sensitivity of the organic pigment on the inner and outer peripheries of the optical disk has different values, this previously proposed method becomes useless.
Es ist üblich, die Ausgangsleistung der Laserdiode durch Detektieren (d. h. durch sog. Frontüberwachung) der Intensität des Laserstrahls zu steuern. Dieses herkömmliche Verfahren kann jedoch die Nachteile nicht beseitigen, die dann auftreten, wenn die sich Empfindlichkeit des auf der Plattenoberfläche aufgebrachten organischen Pigments aufgrund von Fluktuationen der Wellenlänge der Laserdiode ändert oder wenn die Empfindlichkeit an der inneren und äußeren Peripherie der optischen Platte unterschiedliche Werte hat.It is common to control the output power of the laser diode by detecting (i.e., by so-called front monitoring) the intensity of the laser beam. However, this conventional method cannot eliminate the disadvantages that occur when the sensitivity of the organic pigment applied to the disk surface changes due to fluctuations in the wavelength of the laser diode or when the sensitivity has different values at the inner and outer periphery of the optical disk.
Herkömmliche optische Aufzeichnungsgeräte sind in EP-A-0 446 892 und EP-A-0 453 161 offenbart. Das erste dieser Dokumente wird als der am nächsten kommende Stand der Technik betrachtet.Conventional optical recording devices are disclosed in EP-A-0 446 892 and EP-A-0 453 161. The first of these documents is considered to be the closest prior art.
Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung ein Aufzeichnungsgerät für beschreibbare Platten zu schaffen, bei dem die oben beschriebenen Mängel und Nachteile des Standes der Technik beseitigt werden können.It is the aim of the present invention to provide a recording device for recordable disks in which the above-described deficiencies and disadvantages of the prior art can be eliminated.
Ein spezielles Ziel der Erfindung besteht darin, ein Aufzeichnungsgerät für beschreibbare Platten zu schaffen, das Empfindlichkeitsänderungen des aufgebrachten organischen Pigments aufgrund von Wellenlängenschwankungen des von einer Laserdiode emittierten Laserstrahls und Empfindlichkeitsdifferenzen zwischen dem inneren und dem äußeren Umfangsbereich einer optischen Platte meistert.A specific object of the invention is to provide a recordable disk recording apparatus which can cope with sensitivity variations of the coated organic pigment due to wavelength variations of the laser beam emitted from a laser diode and sensitivity differences between the inner and outer peripheral regions of an optical disk.
Nach einem Aspekt der Erfindung ist eine Aufzeichnungsvorrichtung für beschreibbare optische Platten vorgesehen zum Aufzeichnen beliebiger Daten auf einer beschreibbaren Platte unter Verwendung eines Laserstrahls mitAccording to one aspect of the invention, a recordable optical disk recording device is provided for recording arbitrary data on a recordable disk using a laser beam having
Mitteln zur Durchführung einer probeweisen Aufzeichnung in dem Aufzeichnungscharakteristik-Prüfbereich der beschreibbaren Platte, um dadurch die Ausgangsleistung des Laserstrahls zu steuern,means for performing trial recording in the recording characteristic test area of the recordable disk to thereby control the output power of the laser beam,
Speichermitteln zum Speichern des Pegels eines reflektierten Signals, das dann geliefert wird, wenn in dem genannten Prüfbereich ein Signal mit einer kürzesten Bitlänge und ein Signal mit einer vorbestimmter Bitlänge, die größer ist als die jene, probeweise mit einem geeignetem Pegel aufgezeichnet werden, undStorage means for storing the level of a reflected signal which is provided when a signal having a shortest bit length and a signal having a predetermined bit length which is longer than that are trial-recorded at an appropriate level in said test area, and
Vergleichermitteln zum Vergleichen des Pegels des reflektierten Signal, das dann geliefert wird, wenn die genannten Signale mit der kürzesten Bitlänge und mit der vorbestimmten größeren Bitlänge aufgezeichnet werden, mit dem gespeicherten Pegel bei der Aufzeichnung außerhalb des Prüfbereichs, wobei die Ausgangsleistung des Laserstrahls durch das Vergleicher-Ausgangssignal gesteuert wird.Comparator means for comparing the level of the reflected signal provided when said signals are recorded with the shortest bit length and with the predetermined longer bit length with the stored level when recorded outside the test area, the output power of the laser beam being controlled by the comparator output signal.
Da gemäß der Erfindung der Pegel des reflektierten Signals, das dem vorbestimmten Signal entspricht, detektiert wird, um die Ausgangsleistung des Laserstrahls auch während der Aufzeichnungsperiode zu steuern, kann das Gerät die Probleme überwinden, die sich aus der Änderung des aufgebrachten organischen Pigments bei Wellenlängenschwankungen und Empfindlichkeitsdifferenzen zwischen den innerem und dem äußeren Umfangsbereich der optischen Platte ergeben.According to the invention, since the level of the reflected signal corresponding to the predetermined signal is detected to control the output of the laser beam even during the recording period, the apparatus can overcome the problems resulting from the change of the coated organic pigment with wavelength variations and sensitivity differences between the inner and outer peripheral regions of the optical disk.
Die beschriebenen Ziele sowie weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden durch die folgende ausführliche Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung weiter verdeutlicht. Diese Beschreibung nimmt auf die anliegenden Zeichnungen Bezug, in deren einzelnen Ansichten gleiche oder ähnliche Teile durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet sind.The described objects as well as other objects, features and advantages of the invention will be further clarified by the following detailed description of an embodiment of the invention. This description refers to the accompanying drawings, in which the same or similar parts are designated by the same reference numerals throughout the several views.
Fig. 1A und 1B zeigen Diagramme zur Erläuterung der Abtastzeitlagen,Fig. 1A and 1B show diagrams to explain the sampling timing,
Fig. 2A bis 2C zeigen Diagramme, die die durch die Leistung eines Laserstrahls bzw. die Empfindlichkeit eines organischen Pigments verursachte Änderung einer Charakteristik (Asymmetrie) eines reproduzierten Signals veranschaulichen,Fig. 2A to 2C show diagrams illustrating the change in a characteristic (asymmetry) of a reproduced signal caused by the power of a laser beam and the sensitivity of an organic pigment, respectively.
Fig. 3 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung einer optischen Platte vom WORM-Typ (WORM = write once and read many),Fig. 3 shows a diagram explaining a WORM type optical disk (WORM = write once and read many),
Fig. 4, bestehend aus Fig. 4A und 4B, zeigt das Blockschaltbild eines Aufzeichnungsgeräts für optische Platten nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.Fig. 4, consisting of Figs. 4A and 4B, shows the block diagram of an optical disk recording apparatus according to an embodiment of the invention.
Die Erfindung werde nun anhand der Zeichnungen näher beschrieben.The invention will now be described in more detail with reference to the drawings.
Fig. 4 (bestehend aus Fig. 4A und 4B und auf zwei Zeichnungsblättern dargestellt, um einen geeigneten großen Maßstab zu ermöglichen) zeigt die Anordnung eines Aufzeichnungsgeräts für optische Platten nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.Fig. 4 (consisting of Figs. 4A and 4B and shown on two sheets of drawings to allow a suitably large scale) shows the arrangement of an optical disk recording apparatus according to an embodiment of the invention.
Das Gerät von Fig. 4 besitzt eine Eingangseinheit 1, der ein EFM-Signal (eight-to-fourteen- moduliertes Signal) zugeführt wird. Das EFM-Signal wird aus der Eingangseinheit 1 einem Lasertreiber 3 zugeführt, der die Leistung eines Licht- oder Laserstrahls einer Laserdiode 4 steuert. Der Laserstrahl der Laserdiode 4 wandert durch eine Kollimatorlinse 5, einen Strahlenteiler 6 und ein Objektiv 7 und trifft auf das organische Pigment, mit dem eine Fläche einer beschreibbaren optischen Platte 8 beschichtet ist. Der von der beschreibbaren optischen Platte 8 reflektierte Laserstrahl trifft durch das Objektiv 7 auf den Strahlenteiler 6. Der an diesem Strahlenteiler 6 reflektierte Laserstrahl trifft durch eine Zylinderlinse 9 z. B. auf einen Quadranten-Fotodetektor 10.The device of Fig. 4 has an input unit 1 to which an EFM signal (eight-to-fourteen modulated signal) is fed. The EFM signal is fed from the input unit 1 to a laser driver 3 which controls the power of a light or laser beam of a laser diode 4. The laser beam of the laser diode 4 travels through a collimator lens 5, a beam splitter 6 and an objective 7 and strikes the organic pigment with which a surface of a recordable optical disk 8 is coated. The laser beam reflected from the recordable optical disk 8 strikes the beam splitter 6 through the objective 7. The laser beam reflected from this beam splitter 6 strikes, for example, a quadrant photodetector 10 through a cylindrical lens 9.
Die Signale aus den jeweiligen Segmenten des Quadranten-Fotodetektors 10 werden über Kopfverstärker (B) 11 a bis 11 d einer Matrixschaltung 12 zugeführt. Die Matrixschaltung 12 leitet daraus ein Fokussierungsfehlersignal ab, das über eine Phasenkompensatorschaltung 13 einem Fokussierungsstellglied 14 zugeführt wird. Die Matrixschaltung 12 leitet außerdem ein Spurfehlersignal ab, das über eine Phasenkompensatorschaltung 15 an ein Spurführungsstellglied 16 weitergeleitet wird. Das Signal aus der Phasenkompensatorschaltung 15 wird über ein Tiefpaßfilter 17 einem Vorschubmotor 18 zugeführt.The signals from the respective segments of the quadrant photodetector 10 are fed to a matrix circuit 12 via head amplifiers (B) 11 a to 11 d. The matrix circuit 12 derives therefrom a focusing error signal, which is fed to a focusing actuator 14 via a phase compensator circuit 13. The matrix circuit 12 also derives a tracking error signal, which is passed on to a tracking actuator 16 via a phase compensator circuit 15. The signal from the phase compensator circuit 15 is fed to a feed motor 18 via a low-pass filter 17.
Das Spurfehlersignal aus der Matrixschaltung 12 wird einer Frequenzdemodulatorschaltung 19 zugeführt, in der es demoduliert wird, um ein Signal mit einer Wobbelfrequenz von beispielsweise 22,05 kHz mit einem vorbestimmten Pegel zu gewinnen. Das so abgeleitete Signal wird über eine Phasenkompensatorschaltung 20 einem Spindelmotor 21 zugeführt.The tracking error signal from the matrix circuit 12 is supplied to a frequency demodulator circuit 19, in which it is demodulated to obtain a signal having a wobble frequency of, for example, 22.05 kHz at a predetermined level. The signal thus derived is supplied to a spindle motor 21 via a phase compensator circuit 20.
Auf diese Weise werden die Fokussierung und die Spurführung servogesteuert. Dabei wird der Vorschubmotor 18 so angetrieben, daß der Laserstrahl die Vorspuren abtastet. Außerdem wird die Plattendrehung servogesteuert, so daß der Laserstrahl die Vorspuren mit einer konstanten Lineargeschwindigkeit abtastet. In diesem Zustand wird das EFM-Signal aus der EFM-Eingangseinheit 1 auf dem organischen Pigment aufgezeichnet, mit dem eine Fläche der optischen Platte 8 beschichtet ist.In this way, the focusing and tracking are servo-controlled. At the same time, the feed motor 18 is driven so that the laser beam scans the pre-grooves. In addition, the disk rotation is servo-controlled so that the laser beam scans the pre-grooves at a constant linear speed. In this state, the EFM signal from the EFM input unit 1 is recorded on the organic pigment with which one surface of the optical disk 8 is coated.
Die Matrixschaltung 12 leitet aus dem von der optischen Platte 8 reflektierten Strahl außerdem ein Wiedergabesignal ab. Dieses Wiedergabesignal wird einer EFM-Signalausgangseinheit 22 zugeführt. Das Wiedergabesignal aus der Matrixschaltung 12 wird einer Höchtswert-Halteschaltung 23 und einer Tiefstwert-Halteschaltung 24 zugeführt. Die Ausgangssignale der Höchtswert-Halteschaltung 23 und der Tiefstwert-Halteschaltung 24 werden einer Subtrahierschaltung 25 zugeführt, die daraus die Amplitude des Wiedergabesignals ableitet. Der so abgeleitete Amplitudenwert wird über ein Dämpfungsglied 26 einem Fensterkomparator 27 zugeführt.The matrix circuit 12 also derives a playback signal from the beam reflected from the optical disk 8. This playback signal is fed to an EFM signal output unit 22. The playback signal from the matrix circuit 12 is fed to a peak hold circuit 23 and a bottom hold circuit 24. The output signals of the peak hold circuit 23 and the bottom hold circuit 24 are fed to a subtraction circuit 25, which derives the amplitude of the playback signal therefrom. The amplitude value thus derived is fed to a window comparator 27 via an attenuator 26.
Das Wiedergabesignal aus der Matrixschaltung 12 wird außerdem einer Subtrahierschaltung 28 zugeführt. Das Ausgangssignal der Subtrahierschaltung wird einem Komparator 29 zugeführt, der die Polarität des zugeführten Signals bestimmt. Das Ausgangssignal des Komparators 29 wird über ein Tiefpaßfilter 30 zu der Subtrahierschaltung 28 rückgekoppelt so daß das Tiefpaßfilter 30 den Asymmetriepegel des Wiedergabesignals ableitet. Dieser Asymmetriepegel wird dem Fensterkomparator 27 zugeführt, der dann feststellt, ob der Asymmetriepegel in einem vorbestimmten Bereich der Amplitude des Wiedergabesignals liegt. Das von dem Fensterkomparator 27 bestimmte Signal wird einem Mikrocomputer (einer zentralen Prozessoreinheit "CPU") 31 zugeführt.The playback signal from the matrix circuit 12 is also fed to a subtractor circuit 28. The output signal of the subtractor circuit is fed to a comparator 29 which determines the polarity of the input signal. The output signal of the comparator 29 is fed back to the subtractor circuit 28 via a low-pass filter 30 so that the low-pass filter 30 derives the asymmetry level of the playback signal. This asymmetry level is fed to the window comparator 27 which then determines whether the asymmetry level is within a predetermined range of the amplitude of the playback signal. The signal determined by the window comparator 27 is fed to a microcomputer (a central processing unit "CPU") 31.
Dem Vorspur-Wobbelfrequenzsignal ist ein FM-Signal mit einer Taktfrequenz von 6,3 kHz überlagert, das einen digitalen Wert (ATIP) kennzeichnet, der Stunde, Minute, Sekunde und Rahmen repräsentiert. Das Signal aus der Frequenzdemodulatorschaltung 19 wird einer ATIP-Schaltung 32 zugeführt, die dem Mikrocomputer (CPU) 31 den reproduzierten digitalen ATIP-Wert zuführt.The pre-track sweep frequency signal is superimposed with an FM signal having a clock frequency of 6.3 kHz, which indicates a digital value (ATIP) representing hour, minute, second and frame. The signal from the frequency demodulator circuit 19 is supplied to an ATIP circuit 32, which supplies the reproduced digital ATIP value to the microcomputer (CPU) 31.
Es ist weiterhin eine Probeschreibpegel-Generatorschaltung 33 vorgesehen, die einen Probeschreibpegel liefert. Ein Schalter 34 wählt ein Signal aus der Probeschreibpegel-Generatorschaltung 33 aus und führt es über eine Subtrahierschaltung 35 und ein Tiefpaßfilter 36 einem Ausgangspegel-Steuerteil des Lasertreibers 3 zu. Die Generatorschaltung 33 und der Schalter 34 werden von dem Mikrocomputer (CPU) 31 gesteuert.A sample write level generator circuit 33 is also provided which supplies a sample write level. A switch 34 selects a signal from the sample write level generator circuit 33 and supplies it to an output level control part of the laser driver 3 via a subtractor circuit 35 and a low-pass filter 36. The generator circuit 33 and the switch 34 are controlled by the microcomputer (CPU) 31.
Das Wiedergabesignal aus der Matrixschaltung 12 wird außerdem Pegelhalteschaltungen 37, 38 zugeführt. Diese Pegelhalteschaltungen 37, 38 werden unter dem Steuereinfluß des Mikrocomputers (CPU) 31 in vorbestimmten Zeitlagen relativ zu den 3T- und 11T-Signalen betrieben. Die Signale aus den Halteschaltungen 37, 38 werden einer Rechenschaltung 39 zugeführt, die die Differenz zwischen den beiden Signalen oder das Verhältnis zwischen ihnen berechnet. Der von der Rechenschaltung 39 berechnete Wert wird in einem Speicher 40 gespeichert. Der in dem Speicher 40 gespeicherte Wert und ein von der Rechenschaltung 39 neu berechneter Wert werden in einer Subtrahierschaltung 41 miteinander verglichen. Der Schalter 34 wählt das Vergleicherausgangssignal der Subtrahierschaltung 41 aus und führt es der Subtrahierschaltung 35 zu.The reproduction signal from the matrix circuit 12 is also supplied to level holding circuits 37, 38. These level holding circuits 37, 38 are operated under the control of the microcomputer (CPU) 31 at predetermined timings relative to the 3T and 11T signals. The signals from the holding circuits 37, 38 are supplied to an arithmetic circuit 39 which calculates the difference between the two signals or the ratio between them. The value calculated by the arithmetic circuit 39 is stored in a memory 40. The value stored in the memory 40 and a value newly calculated by the arithmetic circuit 39 are compared with each other in a subtracting circuit 41. The switch 34 selects the comparator output of the subtracting circuit 41 and supplies it to the subtracting circuit 35.
Der aus der Kollimatorlinse 5 austretende und an dem Strahlenteiler 6 reflektierte Teil des Laserstrahls trifft auf einen Frontmonitor 42. Das Ausgangssignal des Frontmonitors 42 wird über einen Kopfverstärker 43 der Subtrahierschaltung 35 zugeführt. Bei dem beschriebenen Aufzeichnungsgerät wird der Laserstrahl aus der Laserdiode 4 auf den Leistungssteuerbereich PCA gerichtet, bevor mit der Aufzeichnung begonnen wird.The part of the laser beam emerging from the collimator lens 5 and reflected by the beam splitter 6 strikes a front monitor 42. The output signal of the front monitor 42 is fed to the subtraction circuit 35 via a head amplifier 43. In the recording device described, the laser beam from the laser diode 4 is directed to the power control area PCA before recording begins.
Außerdem wird der Schalter 34 auf die Seite der Generatorschaltung 33 umgeschaltet. Die Generatorschaltung 33 wird von dem Mikrocomputer (CPU) 31 so gesteuert, daß sie dem Ausgangspegel-Steuerteil des Lasertreibers 3 ein Probeschreibpegelsignal zuführt, dessen Pegel sich sequentiell ändert.In addition, the switch 34 is switched to the side of the generator circuit 33. The generator circuit 33 is controlled by the microcomputer (CPU) 31 to supply to the output level control part of the laser driver 3 a sample write level signal whose level changes sequentially.
Auf diese Weise erfolgt das probeweise Aufzeichnen in dem Leistungssteuerbereich PCA. Dabei wird gleichzeitig die Vorspur-Wobbelfequenz demoduliert, um den ATIP-Wert zu reproduzieren. Dieser ATIP-Wert wird dem Mikrocomputer (CPU) 31 zugeführt und in diesem gespeichert, während die Generatorschaltung 33 gesteuert wird. Durch die Steuerung der Generatorschaltung 33 wird also der in dem gegebenen Zeitpunkt geltende ATIP-Wert jedesmal in dem Mikrocomputer 31 gespeichert, wenn der Ausgangspegel des Laserstrahls aus der Laserdiode 4 sequentiell umgeschaltet wird.In this way, the trial recording is carried out in the power control area PCA. At the same time, the pre-track wobble frequency is demodulated to reproduce the ATIP value. This ATIP value is supplied to and stored in the microcomputer (CPU) 31 while the generator circuit 33 is controlled. Thus, by controlling the generator circuit 33, the ATIP value applicable at the given time is stored in the microcomputer 31 every time the output level of the laser beam from the laser diode 4 is sequentially switched.
Wenn das Aufzeichnen mit allen von der Generatorschaltung 33 erzeugten Probeschreibpegeln beendet ist, wird der Leistungssteuerbereich PCA, in dem das probeweise Einschreiben durchgeführt wurde, reproduziert. Aus den reproduzierten Signalen wird der ATIP-Wert identifiziert, der dann erzeugt wird, wenn ein Signal identifiziert wird, dessen Asymmetriepegel in einem vorgegebenen Amplitudenbereich liegt. Daraufhin wird die Generatorschaltung 33 wird so gesteuert, daß sie in den dem gespeicherten ATIP-Wert entsprechenden Probeschreibpegelzustand gesetzt wird. Auf diese Weise wird der Ausgangspegel des Laserstrahls der Laserdiode 4 auf den Wert gesteuert, der an die Empfindlichkeit des organischen Pigments angepaßt ist.When the recording with all the trial writing levels generated by the generator circuit 33 is completed, the power control area PCA in which the trial writing was carried out is reproduced. From the reproduced signals, the ATIP value generated when a signal whose asymmetry level is within a predetermined amplitude range is identified is identified. Then, the generator circuit 33 is controlled to be set in the trial writing level state corresponding to the stored ATIP value. In this way, the output level of the laser beam of the laser diode 4 is controlled to the value which is adapted to the sensitivity of the organic pigment.
Wenn der Laserstrahl auf diesen Ausgangspegel gesteuert ist, wird bei dem Aufzeichnungsgerät gemäß der Erfindung in dem Leistungssteuerbereich PCA ein beliebiges EFM- Signal aufgezeichnet. Wenn dieses EFM-Signal aufgezeichnet wird, erzeugt die Matrixschaltung 12 ein reflektiertes (reproduziertes) Signal, das den Halteschaltungen 37, 38 zugeführt wird. Dieses EFM-Signal wird dem Mikrocomputer (CPU) 31 zugeführt, der ein Signal mit der kürzesten Bitlänge 3T und ein Signal mit einer willkürlich festgesetzten Bitlänge, die größer ist als die kürzeste Bitlänge 3T, diskriminiert. Die Pegelhalteschaltungen 37, 38 werden dann in einer Zeitlage betrieben, in der das EFM-Signal von dem Mikrocomputer 31 diskriminiert wird.In the recording apparatus according to the invention, when the laser beam is controlled to this output level, an arbitrary EFM signal is recorded in the power control area PCA. When this EFM signal is recorded, the matrix circuit 12 produces a reflected (reproduced) signal which is supplied to the holding circuits 37, 38. This EFM signal is supplied to the microcomputer (CPU) 31, which discriminates between a signal having the shortest bit length 3T and a signal having an arbitrarily set bit length which is longer than the shortest bit length 3T. The level holding circuits 37, 38 are then operated at a timing in which the EFM signal is discriminated by the microcomputer 31.
Auf diese Weise werden die Pegel der reflektierten (reproduzierten) Signale, die bei der Aufzeichnung des Signals mit der kürzesten Bitlänge 3T und des Signals mit der willkürlich festgesetzten Bitlänge 11T, die größer ist als die Bitlänge 3T geliefert werden, abgetastet und in den Pegelhalteschaltungen 37, 38 gehalten. Fig. 1A und 1B der anliegenden Zeichnungen zeigen Abtastzeitlagen. Die in den Pegelhalteschaltungen 37, 38 gehaltenen Pegel werden der Rechenschaltung 39 zugeführt, in der die Differenz zwischen ihnen oder ihr gegenseitiges Verhältnis berechnet wird. Der Rechenwert wird in dem Speicher 40 gespeichert.In this way, the levels of the reflected (reproduced) signals provided upon recording the signal having the shortest bit length 3T and the signal having the arbitrarily set bit length 11T which is longer than the bit length 3T are sampled and held in the level holding circuits 37, 38. Fig. 1A and 1B of the accompanying drawings show sampling timings. The levels held in the level holding circuits 37, 38 are supplied to the arithmetic circuit 39 in which the difference between them or their mutual relationship is calculated. The calculated value is stored in the memory 40.
Bei dem Aufzeichnungsgerät gemäß der Erfindung wird das Signal aus dem Frontmonitor 42 während der Aufzeichnung über die Subtrahierschaltung 35 dem Lasertreiber 3 zugeführt. Dadurch wird der Lasertreiber 3 so gesteuert, daß die Leistung des von der Laserdiode 4 emittierten Laserstrahls konstant ist. Gleichzeitig wird der Schalter 34 bei der Aufzeichnung auf die Seite der Subtrahierschaltung 41 umgelegt.In the recording device according to the invention, the signal from the front monitor 42 is fed to the laser driver 3 via the subtraction circuit 35 during recording. This controls the laser driver 3 so that the power of the laser beam emitted by the laser diode 4 is constant. At the same time, the switch 34 is switched to the side of the subtraction circuit 41 during recording.
Der Mikrocomputer (CPU) 31 identifiziert das Signal mit der kürzesten Bitlänge 3T und das Signal mit der willkürlich festgesetzten Bitlänge 11T, die größer ist als die erstgenannte Bitlänge, in ähnlicher Weise wie während des Aufzeichnungsmodus, in dem die probeweise Aufzeichnung in dem Leistungssteuerbereich PCA durchgeführt wird. Die Pegelhalteschaltungen 37, 38 werden dann in den Zeitlagen betrieben, in denen die Signale von dem Mikrocomputer (CPU) 31 diskriminiert werden. Auf diese Weise werden die Pegel der reflektierten (reproduzierten) Signale, die bei der Aufzeichnung des Signals mit der kürzesten Bitlänge 3T und des Signals mit der willkürlich festgesetzten Bitlänge 11T, die größer ist als die Bitlänge 3T geliefert werden, abgetastet und in den Pegelhalteschaltungen 37, 38 gehalten.The microcomputer (CPU) 31 identifies the signal having the shortest bit length 3T and the signal having the arbitrarily set bit length 11T which is larger than the former bit length in a similar manner to that during the recording mode in which the trial recording is carried out in the power control area PCA. The level holding circuits 37, 38 are then operated at the timings in which the signals are discriminated by the microcomputer (CPU) 31. In this way, the levels of the reflected (reproduced) signals supplied during the recording of the signal having the shortest bit length 3T and the signal having the arbitrarily set bit length 11T which is larger than the bit length 3T are sampled and held in the level holding circuits 37, 38.
Die in den Pegelhalteschaltungen 37, 38 gehaltenen Pegel werden der Rechenschaltung 39 zugeführt, in der die Differenz zwischen diesen Pegeln oder ihr Verhältnis berechnet wird. Der Rechenwert und der in dem Speicher 40 gespeicherte Wert werden von der Subtrahierschaltung 41 miteinander verglichen, um eine Differenzkomponente zwischen diesen Werten zu detektieren. Die so detektierte Differenzkomponente wird über den Schalter 34 der Subtrahierschaltung 35 zugeführt, und die Leistung des von der Laserdiode 4 emittierten Laserstrahls wird so gesteuert, daß der berechnete Wert und der in dem Speicher 40 gespeicherte Wert einander gleich werden. Da der Pegel des reflektierten Signals, einem vorgegebenen Signals entspricht, in der beschriebenen Weise detektiert wird, um die Ausgangsleistung des Laserstrahls auch während der Aufzeichnungsperiode zu steuern, ist das Gerät gemäß der Erfindung in der Lage, die auf Wellenlängenschwenkungen zurückzuführende Empfindlichkeitsänderung des aufgebrachten organischen Pigments und Empfindlichkeitsdifferenz zwischen dem inneren und dem äußeren peripheren Bereich der optischen Platte oder dgl. zu meistern.The levels held in the level holding circuits 37, 38 are supplied to the arithmetic circuit 39, in which the difference between these levels or their ratio is calculated. The arithmetic value and the value stored in the memory 40 are compared by the subtracting circuit 41 to detect a difference component between these values. The difference component thus detected is supplied to the subtracting circuit 35 via the switch 34, and the power of the laser beam emitted from the laser diode 4 is controlled so that the calculated value and the value stored in the memory 40 become equal to each other. Since the level of the reflected signal corresponding to a predetermined signal is detected in the manner described to control the output of the laser beam even during the recording period, the apparatus according to the invention is capable of coping with the sensitivity change of the applied organic pigment due to wavelength swing and sensitivity difference between the inner and outer peripheral areas of the optical disk or the like.
Selbst wenn sich die Beschaffenheit des Schreiblaserstrahls ändert, insbesondere wenn sich die Wellenlänge der Laserdiode verschiebt, die Empfindlichkeit des aufgebrachten organischen Pigments in den inneren und äußeren peripheren Bereichen der optischen Platte schwankt und Plattenparameter, wie der Schrägwinkel oder dgl. geändert werden, kann die Asymmetrie des auf der optischen Platte aufgezeichneten Signais auf der Basis des reflektierten Signals gesteuert werden, das dem gerade aufgezeichneten Signal entspricht. Deshalb kann die Qualität (insbesondere die Asymmetrie) des Signals auf der fertigen optischen Platte stets auf einem konstantem Wert gehalten werden.Even if the nature of the writing laser beam changes, especially if the wavelength of the laser diode shifts, the sensitivity of the applied organic pigment in the inner and outer peripheral areas of the optical disk varies and disk parameters such as skew angle or the like are changed, the asymmetry of the signal recorded on the optical disk can be controlled on the basis of the reflected signal corresponding to the signal being recorded. Therefore, the quality (particularly the asymmetry) of the signal on the finished optical disk can always be kept at a constant value.
Als Signal, das in dem Leistungssteuerbereich PCA unter der Bedingung aufgezeichnet wird, daß die Ausgangsleistung des Laserstrahls einen geeigneten Wert annimmt, kann ein Signal verwendet werden, das eine willkürlich festgesetzte Bitlänge 11T hat, die größer ist als die von dem Mikrocomputer (CPU) 31 erzeugte kürzeste Bitlänge 3T.As a signal recorded in the power control portion PCA under the condition that the output power of the laser beam becomes an appropriate value, a signal having an arbitrarily set bit length 11T larger than the shortest bit length 3T generated by the microcomputer (CPU) 31 may be used.
Da der Pegel des reflektierten Signals, der einem vorgegebenen Signals entspricht, erfindungsgemäß in der beschriebenen Weise detektiert wird, um die Ausgangsleistung des Laserstrahls auch während der Aufzeichnungsperiode zu steuern, ist das Gerät gemäß der Erfindung in der Lage, auf Wellenlängenschwenkungen zurückzuführende Empfindlichkeitsänderungen des aufgebrachten organischen Pigments und Empfindlichkeitsdifferenzen zwischen dem inneren und dem äußeren peripheren Bereich der optischen Platte zu meistern.According to the invention, since the level of the reflected signal corresponding to a predetermined signal is detected in the manner described to control the output power of the laser beam even during the recording period, the apparatus according to the invention is capable of coping with sensitivity changes of the applied organic pigment due to wavelength shifts and sensitivity differences between the inner and outer peripheral areas of the optical disk.
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